TWI817757B - 教育元宇宙社群平台系統 - Google Patents
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Abstract
一種教育元宇宙社群平台系統,包含:一數位學習教材資料庫;一教學內容管理模組;一教師端連網裝置,供教師以該教學內容管理模組輸入一課程之一課程名稱、一授課日期、一開始時間、一結束時間,及一虛擬教室類型;一教育元宇宙社群模組,包括一互動學習介面;及數個學生端連網裝置,分別被數個學生所持用。當其中一學生登入該教育元宇宙社群模組之一當下時間已到達該授課日期及該開始時間時,該教育元宇宙社群模組自動將該學生的一數位虛擬分身傳送至該互動學習介面,使該學生可透過該學生端連網裝置,以一第一人稱視角在該互動學習介面學習該門課程。
Description
本發明是有關於一種社群平台系統,特別是指一種教育元宇宙社群平台系統。
近年的研究顯示,虛擬實境(Virtual Reality,VR)能夠讓學生更投入學習,例如透過VR模擬在實驗室中的學習情境,其沉浸式的體驗可提供更多的互動與直觀學習經驗。而元宇宙的概念要落實在教學上,設備與課程的融合度是非常重要的因素,在設計教案時應考慮到,如何藉由資訊設備之運用,協助學生更快進入課程中情境。此外,若要讓教師真正有效利用VR授課,需要教材內容的製作與課程平台管理系統的串聯來實現。
在過往資訊教育的學習上,即使教師們嘗試以多樣化、大規模開放式線上課程(Massive Open Online Courses,MOOCs)影片、自主學習等不同方式來呈現豐富教學內容,但是從學生角度而言,嚴格說來,依舊屬於被動輸入的學習過程。現有教學仍多為教師主導並規定學習標準,如此易導致學生不易突破現
有框架。而利用VR第一人稱視角做為教學輔助最大的優勢在於,其能夠帶來沉浸式體驗,使得使用者的自主性較強,特別是學生們能夠在學習情境當中,達到主動探索、自主學習的效果。
然而,雖然現行VR在遊戲領域已攻下許多市占率,但是,由於若是將VR應用在教育領域,則應用在教育領域與應用在遊戲領域的出發點並不相同。特別是在教育領域上,VR設備的使用是以多人、班級為單位,如此就必須考量教學現場的「學習場域轉換」、「教學流程掌控」,及「學習成效即時回饋」等問題,因此,有必要加以研發出一種可解決上述問題的教育元宇宙社群平台系統。
因此,本發明的目的,即在提供一種教育元宇宙社群平台系統。
於是,本發明教育元宇宙社群平台系統,適用於一教師,及數個學生,且包含:一數位學習教材資料庫,儲存數門課程之數位學習教材;一教學內容管理模組,包括一開設課程介面;一教師端連網裝置,被該教師所持用,且可網路連線至該數位學習教材資料庫及該教學內容管理模組,以供該教師使用該開設課程介面輸入其中一門課程之一課程名稱、一授課日期、一開始時間、一結束時
間,及一關聯於一虛擬教室及其最大容納人數之虛擬教室類型,以開設該門課程;一教育元宇宙社群模組,包括一供該等學生學習該教師開設的該門課程之互動學習介面,其中,該虛擬教室是做為該互動學習介面;及數個學生端連網裝置,分別被該等學生所持用,且可網路連線至該教育元宇宙社群模組及該數位學習教材資料庫,當其中一學生使用其學生端連網裝置登入該教育元宇宙社群模組之一當下時間已到達該門課程之該授課日期及該開始時間時,該教育元宇宙社群模組自動將該學生對應的一數位虛擬分身傳送至該互動學習介面,使該學生端連網裝置顯示該互動學習介面,該學生能夠透過該學生端連網裝置,以一第一人稱視角在該互動學習介面學習該門課程,且可在該互動學習介面中觀看到其他學生及該教師的數位虛擬分身,其中,可被傳送至該互動學習介面之該等學生及該教師之總人數上限即為該虛擬教室之該最大容納人數。
本發明的功效在於:該互動學習介面顯示教材及課程知識內容,採用第一人稱視角的互動方式展示虛擬教室情境,透過高層次、高互動的學習體驗,達到沉浸感與共鳴感,並且具備學習知識點檢核,以達到探索學習或體驗學習之目的,而每位學生的學習成果能夠同步上傳至該教學內容管理模組,以利教師檢核學生自學成果。
1:教學內容管理模組
102:個人設定按鍵
103:評量數據按鍵
104:課程管理按鍵
105:學生管理按鍵
106:派送教材按鍵
109:開設課程按鍵
1090:開設課程介面
1091:課程名稱
1092:授課日期
1093:開始時間
1094:結束時間
1095:虛擬教室類型
1097:課程權限
110:授課歷程按鍵
111:開設作業/測驗按鍵
7:教育元宇宙社群模組
72:互動學習介面
720:虛擬通道
73:數位虛擬分身介面
731:虛擬教育分數
732:虛擬手錶
74:學習獎勵介面
741:虛擬寵物
75:同儕共創學習介面
751:電子白板
76:小組跨域討論介面
80:數位學習教材資料庫
81:教師及學生資料庫
91:教師端連網裝置
92:學生端連網裝置
921:數位虛擬分身
929:其他數位虛擬分身
本發明的其它的特徵及功效,將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現,其中:圖1是一方塊圖,說明本發明教育元宇宙社群平台系統之一實施例;圖2A是一操作畫面示意圖,說明該教育元宇宙社群平台系統之一教學內容管理模組;圖2B是一操作畫面示意圖,說明供教師進行個人基本資料修改/更新之畫面;圖3是一示意圖,說明該教育元宇宙社群平台系統之一教育元宇宙社群模組包括一互動學習介面、一數位虛擬分身介面、一學習獎勵介面、一同儕共創學習介面,及一小組跨域討論介面;圖4是一示意圖,說明該互動學習介面、該數位虛擬分身介面、該學習獎勵介面、該同儕共創學習介面,及該小組跨域討論介面,在3D虛擬實境(VR)空間中的相對位置關係;圖5是一虛擬實境畫面示意圖,說明本實施例中的該互動學習介面之一虛擬教室設置有四個分別連通至該數位虛擬分身介面、該學習獎勵介面、該同儕共創學習介面,及該小組跨域學習介面的虛擬通道;圖6是一虛擬實境畫面示意圖,說明在本實施例中,一學生正以
一第一人稱視角在該互動學習介面學習一門自然科課程「物質密室大逃亡」;圖7是一操作畫面示意圖,說明該數位虛擬分身介面;及圖8是一操作畫面示意圖,說明該學習獎勵介面。
參閱圖1至3,本發明教育元宇宙社群平台系統之一實施例,適用於一教師,及數個學生,並且是透過WebGL、Unity XR Interaction Toolkit與虛擬實境(Virtual Reality,縮寫VR)技術,開發一可在異地同時多人連線且共學互動之社群平台,特別是指VR三維(3D)社群平台。
在本實施例中,該教育元宇宙社群平台系統包含一被該教師持用的教師端連網裝置91、數個分別被該等學生持用的學生端連網裝置92、一數位學習教材資料庫80、一教師及學生資料庫81、一教學內容管理模組1,及一教育元宇宙社群模組7。其中,該教師端連網裝置91可網路連線至該數位學習教材資料庫80、該教師及學生資料庫81、該教學內容管理模組1,及該教育元宇宙社群模組7。而每一學生端連網裝置92可網路連線至該數位學習教材資料庫80、該教師及學生資料庫81,及該教育元宇宙社群模組7。
在本實施例中,該教師端連網裝置91及每一學生端連網
裝置92可以是桌上型電腦、筆記型電腦、智慧型手機,或平板電腦,也可以是虛擬實境(VR)頭盔裝置及其控制手把。
該數位學習教材資料庫80儲存數門課程之數位學習教材。例如,在本實施例中,該數位學習教材資料庫80可儲存一門自然科課程「物質密室大逃亡」等數位學習教材。
該教師及學生資料庫81記錄該教師及該等學生之個人基本資料,例如姓名,及班級等。此外,在本實施例中,由於當該教師開設的某一門課程之課程權限被該教師設定為「公開」時,表示該門課程可提供給不同學校之學生跨校選課,故該教師及學生資料庫81還必須記錄每一個學生與教師所屬的學校等資料。
如圖2A、2B所示,在本實施例中,該教學內容管理模組1包括一個人設定按鍵102、一評量數據按鍵103、一課程管理按鍵104、一學生管理按鍵105、一派送教材按鍵106、一開設課程按鍵109、一授課歷程按鍵110,及一開設作業/測驗按鍵111。
該個人設定按鍵102用以進行教師之個人基本資料修改/更新。當教師點擊該個人設定按鍵102之後,該教師端連網裝置91顯示如圖2B所示的畫面供教師修改資料。
該評量數據按鍵103用以顯示各課程的學生互動操作評量,及日誌(Logs)時間等資訊。
該課程管理按鍵104用以呈現該教師過去所開設課程資
訊內容。
該學生管理按鍵105用以提供教師快速掌握學生進行課程通知/課程預告等功能。
該派送教材按鍵106用以提供教師預先上傳課程簡報、影片、圖片等多媒體資訊。
該開設課程按鍵109用以提供教師前往開設課程。
該授課歷程按鍵110用以提供教師前往查詢授課歷程。
該開設作業按鍵/測驗111用以提供教師前往管理課後作業。
在本實施例中,該教學內容管理模組1還包括一相對應於該開設課程按鍵109的開設課程介面1090。當該教師點擊該開設課程按鍵109時,該教師端連網裝置91上顯示該開設課程介面1090,以供該教師使用該開設課程介面1090輸入其中一門課程之一課程名稱1091、一授課日期1092、一開始時間1093、一結束時間1094,及一關聯於一虛擬教室及其最大容納人數之虛擬教室類型1095,以開設該門課程。例如,圖2A顯示該教師將開設該課程名稱1091為「物質密室大逃亡」之課程,並且對應的該授課日期1092、該開始時間1093、該結束時間1094,及該虛擬教室類型1095,分別為2022年9月12日、14:00、14:50,及中型教室,其中,此中型教室所能容納的該等學生及該教師之總人數上限為20人。
此外,在本實施例中,該開設課程介面1090還可供該教師設定該門課程之一課程權限1097,其中,該課程權限包括一非公開選項,及一公開選項。若該教師將該門課程設定成該非公開選項,表示該門課程僅限於該教師所屬之學校的學生學習。
反之,若該教師將該門課程設定成該公開選項,表示該門課程可提供給不同學校之學生跨校學習,當該教師輸入該虛擬教室之該虛擬教室類型1095以完成開設該門課程之後,該教學內容管理模組1根據該虛擬教室之該最大容納人數,及所有學校之所有學生對於該門課程的選課先後順序,判定能夠選到該門課程的該等學生之名單。
於是,在本實施例中,學生們便可透過其學生端連網裝置92網路連線至該教育元宇宙社群模組7,使學生端連網裝置92上顯示該教育元宇宙社群模組7,以學習該門課程,並且可進一步進行共學互動。
參閱圖1至8,在本實施例中,該教育元宇宙社群模組7包括一互動學習介面72、一數位虛擬分身介面73、一學習獎勵介面74、一同儕共創學習介面75,及一小組跨域討論介面76。
如圖3、4、5所示,在本實施例中,該虛擬教室是做為該互動學習介面72,且是該教育元宇宙社群模組7之中央核心區域。其中,該互動學習介面72之該虛擬教室設置有四個分別連通至
該數位虛擬分身介面73、該學習獎勵介面74、該同儕共創學習介面75,及該小組跨域討論介面76的虛擬通道720(因視角關係,圖5僅顯示2個),每一學生可操作其學生端連網裝置92來移動其數位虛擬分身921,並且使該數位虛擬分身921經由對應的虛擬通道720,移動至該數位虛擬分身介面73、該學習獎勵介面74、該同儕共創學習介面75,或該小組跨域討論介面76。
在本實施例中,當該學生使用其學生端連網裝置92登入該教育元宇宙社群模組7之一當下時間已到達該門課程之該授課日期1092及該開始時間1093時,該教育元宇宙社群模組7自動將該學生之該數位虛擬分身921傳送至該互動學習介面72,使該學生端連網裝置92顯示該互動學習介面72,使得該學生能夠透過該學生端連網裝置92,以一第一人稱視角在該互動學習介面72學習該門課程,如圖6所示,並且可在該互動學習介面72中觀看到其他學生及該教師的其他數位虛擬分身929,如圖5所示。
如圖7所示,該數位虛擬分身介面73用以供該學生觀看該數位虛擬分身921之狀態,且用以更換該數位虛擬分身921之造型(例如髮型、服飾、配件等)。在本實施例中,當該學生透過完成修課或作業測驗所獲取之一虛擬教育分數731達到一定數量標準,該學生便可至該數位虛擬分身介面73利用該虛擬教育分數731更換該數位虛擬分身921之造型,例如圖7顯示該學生已持有之該虛
擬教育分數731為10050分,而其中一虛擬手錶732之兌換分數需70分,因此該學生便可使用70分來兌換該虛擬手錶732,使得該數位虛擬分身921可戴上該虛擬手錶732。
此外,如圖4、7、8所示,在本實施例中,該學生還可至該學習獎勵介面74以該虛擬教育分數731兌換一虛擬寵物741,其中,該虛擬寵物741可跟隨著該數位虛擬分身921到該互動學習介面72、該數位虛擬分身介面73、該學習獎勵介面74、該同儕共創學習介面75,或該小組跨域討論介面76。
如圖4所示,在本實施例中,該同儕共創學習介面75具有一電子白板751,當該學生在該門課程之學習過程中產生對話需求而需要與其他學生進一步討論時,該學生可將其數位虛擬分身921移動至該同儕共創學習介面75,以利用該電子白板751與其他學生之其他數位虛擬分身929進行討論。
此外,如圖1、4所示,在本實施例中,每一學生端連網裝置92具有一攝影機視訊功能,該學生可與其他學生組成一跨域小組,該跨域小組之所有數位虛擬分身(包括該學生之該數位虛擬分身921,及其他數位虛擬分身929)可一起移動至該小組跨域討論介面76,以利用該攝影機視訊功能,進行面對面之互動討論。
綜上所述,本發明至少具有以下優點及功效:(1)該互動學習介面72顯示教材及課程知識內容,採用第一人稱視角的互動方
式展示虛擬教室情境,透過高層次、高互動的學習體驗,達到沉浸感與共鳴感,並且具備學習知識點檢核,以達到探索學習或體驗學習之目的,而每位學生的學習成果能夠同步上傳至該教學內容管理模組1,以利教師檢核學生自學成果;(2)該互動學習介面72與該數位虛擬分身介面73、該學習獎勵介面74、該同儕共創學習介面75及該小組跨域討論介面76之間的該等四個虛擬通道720,可協助每一學生的數位虛擬分身921高效率地轉換學習場域;(3)該數位虛擬分身介面73讓學生能夠在虛擬實境的情境中看見自己角色的狀態,並進一步調整臉型、頭髮,及服裝等造型;(4)學生在該學習獎勵介面74獲得的該虛擬寵物741能夠偕同學生在虛擬情境中,進行學習互動體驗,並對於學生在各區域所進行的學習互動,給予正向情緒反饋;(5)當學生產生對話需要進行指引討論時,可至該同儕共創學習介面75進行該電子白板751的塗鴉互動,以進行深度討論,替代現實世界中的紙筆功能,而達到高層次的學習體驗;(6)該小組跨域討論介面76可視為虛擬辦公室,讓該跨域小組能夠進行小組跨域討論,提供學習者小組團體的獨立空間,不受開放區域的環境音效干擾,並且可結合視訊功能,讓學生們在該小組跨域討論介面76中,進行如同面對面般的互動討論。所以確實能夠達成本發明「學習場域轉換」、「教學流程掌控」,及「學習成效即時回饋」的目的。
惟以上所述者,僅為本發明的實施例而已,當不能以此限定本發明實施的範圍,凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾,皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
1:教學內容管理模組
7:教育元宇宙社群模組
72:互動學習介面
73:數位虛擬分身介面
74:學習獎勵介面
75:同儕共創學習介面
76:小組跨域討論介面
80:數位學習教材資料庫
81:教師及學生資料庫
91:教師端連網裝置
92:學生端連網裝置
Claims (7)
- 一種教育元宇宙社群平台系統,適用於一教師,及數個學生,且包含:一數位學習教材資料庫,儲存數門課程之數位學習教材;一教學內容管理模組,包括一開設課程介面;一教師端連網裝置,為被該教師所持用之虛擬實境頭盔裝置及其控制手把,且可網路連線至該數位學習教材資料庫,及該教學內容管理模組,以供該教師使用該開設課程介面輸入其中一門課程之一課程名稱、一授課日期、一開始時間、一結束時間,及一關聯於一虛擬教室及其最大容納人數之虛擬教室類型,以開設該門課程;一教育元宇宙社群模組,包括一供該等學生學習該教師開設的該門課程之互動學習介面、一數位虛擬分身介面、一學習獎勵介面、一同儕共創學習介面,及一小組跨域討論介面,其中,該虛擬教室是做為該互動學習介面,該互動學習介面之該虛擬教室設置有四個分別連通至該數位虛擬分身介面、該學習獎勵介面、該同儕共創學習介面,及該小組跨域討論介面的虛擬通道;及數個學生端連網裝置,為分別被該等學生所持用之虛擬實境頭盔裝置及其控制手把,且可網路連線至該教育元宇宙社群模組,及該數位學習教材資料庫,當其中一學生使用其學生端連網裝置登入該教育元宇宙社群模組之一當下時間已到達該門課程之該授課日期及該開始時間 時,該教育元宇宙社群模組自動將該學生對應的一數位虛擬分身傳送至該互動學習介面,使該學生端連網裝置顯示該互動學習介面,該學生能夠透過該學生端連網裝置,以一第一人稱視角在該互動學習介面學習該門課程,且可在該互動學習介面中觀看到其他學生及該教師的數位虛擬分身,其中,可被傳送至該互動學習介面之該等學生及該教師之總人數上限即為該虛擬教室之該最大容納人數,而每一學生可操作其學生端連網裝置來移動該數位虛擬分身,並且使該數位虛擬分身經由對應的虛擬通道,移動至該數位虛擬分身介面、該學習獎勵介面、該同儕共創學習介面,或該小組跨域討論介面。
- 如請求項1所述的教育元宇宙社群平台系統,其中,該數位虛擬分身介面用以供該學生觀看該數位虛擬分身之狀態,且用以更換該數位虛擬分身之造型。
- 如請求項2所述的教育元宇宙社群平台系統,其中,當該學生透過完成修課或作業測驗所獲取之一虛擬教育分數達到一定數量標準之後,該學生可至該數位虛擬分身介面以該虛擬教育分數更換該數位虛擬分身之造型。
- 如請求項1所述的教育元宇宙社群平台系統,其中,當該學生透過完成修課或作業測驗所獲取之一虛擬教育分數達到一定數量標準之後,該學生可至該學習獎勵介面以該虛擬教育分數兌換一虛擬寵物,而該虛擬寵物可跟隨著該數位虛擬分身到該互動學習介面、該數位虛擬分身介面、該學習獎勵介面、該同儕共創學習介面,或該小組跨域討 論介面。
- 如請求項1所述的教育元宇宙社群平台系統,其中,該同儕共創學習介面具有一電子白板,當該學生在該門課程之學習過程中產生對話需求而需要與其他學生進一步討論時,該學生可將其數位虛擬分身移動至該同儕共創學習介面,以利用該電子白板與其他學生之其他數位虛擬分身進行討論。
- 如請求項1所述的教育元宇宙社群平台系統,其中,每一學生端連網裝置具有一攝影機視訊功能,該學生可與其他學生組成一跨域小組,該跨域小組之所有數位虛擬分身可一起移動至該小組跨域討論介面,以利用該攝影機視訊功能,進行面對面之互動討論。
- 如請求項1所述的教育元宇宙社群平台系統,還包含一記錄該教師與該等學生所屬的學校之教師及學生資料庫,其中,該開設課程介面還可供該教師設定該門課程之一課程權限,該課程權限包括一非公開選項,及一公開選項,若該門課程被設定成該非公開選項,表示該門課程僅限於該教師所屬之學校的學生學習,若該門課程被設定成該公開選項,表示該門課程可提供給不同學校之學生跨校學習,當該教師輸入該虛擬教室之該虛擬教室類型以完成開設該門課程之後,該教學內容管理模組根據該虛擬教室之該最大容納人數,及所有學校之所有學生對於該門課程的選課先後順序,判定能夠選到該門課程的該等學生之名單。
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